如何消除臭氧,由空氣凈化器產生的? 咱們可以先從空氣凈化器的凈化方式與原理入手。
空氣凈化器內有幾層過濾網,主要由 馬達、風扇、空氣過濾網 等系統組成,其工作原理為: 機器內的馬達和風扇使室內空氣迴圈流動,汙染的空氣透過機內的空氣過濾網後將各種汙染物清除或吸附,只有潔凈空氣 才可以從出風口排出。
它有促進空氣對流流動的作用,作用也是類似開窗通風,而且還有凈化空氣汙染的能力。
它的空氣過濾網,常分:
㈠初級濾網 ,可以清洗,它的作用是 過濾直徑5微米以上顆粒物或較大毛發、棉絮、灰塵 。㈡復合濾網 ,不可清洗,也不可沾水,屬於耗材濾網,需要定期更換。常包括除氣態汙染層、除固態/微生物汙染層。
空氣凈化器的工作原理又分3種:
①被動吸附過濾式 ( 濾網凈化類 )②主動式凈化 ( 無濾網型 )
③雙重凈化 (主動凈化+被動凈化)
對於空氣凈化器而言,雙重凈化(主動凈化+被動凈化)空氣凈化器,已是當前空氣凈化器的整體技術叠代與設計創新的方向。
①被動凈化: 被動的等待室內空氣被抽入機器內,以「直接攔截,慣性碰撞,布朗擴散機理 」這3種機制中的一種進行捕獲,並透過範德瓦爾斯力、靜電重力和毛細管作用, 初效濾網攔截毛發纖維、飄絮等大顆粒物,HEPA濾網凈化油煙、二手煙、灰塵、PM2.5等汙染,以 「 活性炭、沸石、多孔樹脂、矽藻土、二氧化矽 」 等吸附載體,對甲醛進行吸附,以貴金屬或者催化劑,對甲醛進行催化分解,分解成二氧化碳和水。②主動凈化: 以 靜電除塵、負離子技術 、 銀離子技術、低溫等離子技術 、光觸媒技術、凈離子群 離子技術 等,有效、主動的向空氣中釋放凈化滅菌因子,透過空氣會擴散的特點,對室內的各個角落對空氣進行無死角凈化。
事實上,不僅僅是 負離子技術 ,還有 銀離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術、凈離子群 離子技術 等,這些主動式品類空氣凈化器,都會存在 臭氧釋放 的問題。
一、主動式空氣凈化器,會產生微量臭氧,不能選購?
最近我整理市面上一些熱銷款的相關效能參數、凈化方式與原理,匯總了以下5類常見空氣凈化類別,譬如:
- 胺基酸凈化技術除甲醛,濾網受潮會導致胺基酸大量被微生物分解而產生異味;
- 吸附法技術除甲醛,活性炭原料雖好卻效果有限,接近吸附飽和或活性炭受潮後,容易產生異味;
- 靜電凈化技術/負離子凈化技術除甲醛,容易轉化成臭氧,形成沈澱物,放出汙染的氧化物,需配合甲醛催化濾網,才更好實作對室內甲醛/臭氧的同步去除;
- 催化劑除甲醛除甲醛。 催化劑是當下主流的除醛方式,目前有室溫催化(冷觸媒)和光催化(光觸媒)兩大類。其中, 光催化(光觸媒)對VOC的一次去除率不高,而且紫外線凈化技術對人體皮膚與眼睛會有影響,臭氧在屋內累積會影響人體健康。
咱們可以從這5類常見空氣凈化類別中看出, 靜電凈化技術、負離子凈化技術、光催化(光觸媒)催化劑技術 ,都有可能產生臭氧。
為什麽會出現這樣的原因呢?咱們接著分析:
- 負離子技術。 負離子產生量遠遠達不到除甲醛的濃度,當高壓電在2-10KV時,負離子產生量一般是0.5-2千萬個/cm³。而0.1mg/m³甲醛的濃度(國標限值)相當於200億億個/cm³,是負離子濃度的1000億倍。當負離子發生器電壓繼續提高時,負離子濃度會大幅提高,但 會產生有害的臭氧(刺激性腥臭味) 。當然,也並不是說負離子沒作用。事實上,負離子的作用是 沈澱顆粒物,讓空氣感覺呼吸起來更清新 ,還有 殺菌 的作用。 所以,只需要配合甲醛催化濾網,才更好實作對室內甲醛/臭氧的同步去除。
- 靜電凈化技術。 無耗材空氣凈化器的除塵原理是靜電除塵,靜電除塵器已經在工業上運用了幾十年。 靜電除塵顧名思義,是利用靜電作用攔截氣體中的顆粒物 。靜電除塵使用的高壓電在10KV以上,必然會產生臭氧。而一般廠家會將臭氧濃度控制在較低水平,以避免影響室內空氣質素。低濃度臭氧產生量說明·OH、·O等氧自由基濃度也不高,因此 靜電除塵對甲醛的去除率一般較低 。所以, 靜電除塵器需要配合甲醛催化濾網,才能實作對室內甲醛和自身臭氧的同步去除。
- 光催化(光觸媒)催化劑技術。 空氣凈化器中常見使用的光催化劑一般是 二氧化鈦 , 二氧化鈦可以利用紫外燈所發射的紫外光,產生強氧化性的羥基自由基·OH,進而分解甲醛、VOC 。因為光催化產生的羥基自由基具有極強的氧化性,可以高效分解甲醛和VOC。但是,空氣凈化器風量大,對VOC的一次去除率不高。 部份VOC未完全氧化便離開了催化劑,這些未完全氧化的VOC產物,是空氣凈化器酸味、異味的來源之一 。空氣凈化器利用紫外燈作為光源,如果儀器設計不合理,會導致部份泄露的紫外光產生臭氧,臭氧在屋內累積會影響人體健康。
通常,廠家會將臭氧濃度控制在較低水平,以避免影響室內空氣質素,讓主動式空氣凈化器所產生的 低濃度的臭氧,不足以危害人們的健康 。
人的嗅覺對臭氧極為敏感,能感受到的濃度為0.01ppm 。
在0.01ppm濃度下,按國家衛生部規定可接觸10小時不會對人體有任何影響和損害。此外,一旦離開臭氧環境,所有不適感(口幹、呼吸道有刺激等)就會馬上消失,也不會產生任何後遺癥的。如果人體沒有出現咳嗽、咳痰、呼吸困難等癥狀,一般是影響不大的。
這裏可能會有知友疑問: 0.01ppm的臭氧濃度相當於多少毫克每立方米呢?
在空氣中因為,1 PPM O₃ = 2.14 mg O₃ /m³
所以, 0.01 ppm =0.0214 mg/m³
也就是說,在0.0214 mg/m³的臭氧濃度下,按國家衛生部規定,即使接觸10小時,也不會對人體有任何影響和損害的 。
喜歡追述務實較真的知友, 對於采用主動式凈化的空氣凈化器(如靜電除塵、負離子技術 、 銀離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術、凈離子群離子技術 等 ), 也可以 找官方要第三方檢測報告,檢視機器出風口的臭氧濃度是否小於0.0214 mg/m³。
為了方便知友們更好地理解,就以6款熱銷款的新頤小白3.0來舉例。譬如,新頤小白3.0有第三方檢測機構的檢測報告顯示:負離子的生成,確實會產生微量臭氧, 根據【國家標準】(GB 21551.3-2010)標準要求,空氣凈化器的出風口的臭氧濃度,需要在0.1mg/m³以下。
附圖,是新頤小白3.0空氣凈化器所出示的第三方檢測報告, 每分鐘釋放500萬/cm³負離子 ,檢測結果: 出風口的臭氧濃度<0.003mg/m³,也小於0.0214 mg/m³,更遠遠小於0.1mg/m³。
二、空氣凈化器,是怎麽去除甲醛的?
市面上,很多空氣凈化器它們大多采用 以「活性炭」為載體 ,透過 物理改性、化學改性 的催化方式來催化氧化,以「 碰撞、攔截和擴散 」這3種機制中的一種進行捕獲,並透過 範德瓦爾斯力、靜電重力和毛細管作用,不僅可以吸附甲醛,也可以分解甲醛,從而提高除醛效率,提高濾網的使用壽命。
譬如,市面上很多品牌如小米、飛利浦等這些大品牌,基本都是采用 活性炭吸附法凈化技術 ,以 活性炭 為載材原料,以 片層堆疊結構 來實作活性基團位點迅速固定,能快速捕捉與吸附甲醛等氣態汙染物,並將其透過 物理改性和化學改性 的催化方式來催化氧化。
活性炭有一個特征,就是無選擇吸附。
就是說,它可以對固態汙染物、氣態汙染物 、微生物等有一定的吸附能力,為了追求高效除醛,現在的活性炭成分濾網大多都透過 改性或添加其他成分 ,不僅可以吸附甲醛,還可以將吸附的甲醛分解,從而提高除醛效率,提高濾網的使用壽命。
也就是說, 除了吸附甲醛,還會吸附人們活動所產生的氣味、食品散發的味道、裝飾家具所釋放的TVOC 。但是,活性炭對甲醛的吸附量較小, 1克優質活性炭 只能去除0.1-10毫克的甲醛。
特別新家裝修後的房子,譬如,室內裝飾材料( 板材、地板革 、油漆、塗料、石材、水泥、家具、化纖地毯 、桌布 等),經過自然分解產生 甲醛、苯、氨 等有機汙染物質,防火或隔音保溫材料中的石棉也會造成汙染。 這些材料所使用的膠粘劑中含有大量甲醛,一旦遇熱、變潮,甲醛就會從這些材料中散發出來。
基於無選擇吸附的特性, 部份TVOC會和甲醛競爭,導致活性炭對甲醛吸附量大幅下降。
所以,在實際室內環境中,活性炭很容易吸附飽和而失去作用。
正如,咱們現實生活中也會發現,潮濕毛巾容易有臭味,就是由於細菌繁殖導致的。細菌最容易繁殖的自然條件是高溫高濕,毛巾又多是濕用日用品,一旦溫度條件適宜,細菌就會大量孳生繁殖。細菌的排泄物中含有大量氨氣、乙醛、硫化氫等異味,會讓毛巾產生惡臭。
所以,空氣凈化器的整體技術走勢,都是在往 催化劑凈化技術 走。
為了方便知友們更好地理解,以6款熱銷款的新頤小白3.0 來舉例。譬如,新頤小白3.0空氣凈化器 ,其濾芯載體采用的是, 上海交通大學吳吉祥 教授在幾十年的摸索後所發明的「空氣魔矽」 ,就是把 「空氣魔矽」取代了「傳統活性炭」 來作為載材原料, 在第三方CMA檢測機構中科院的檢測實驗表明,空氣魔矽對含甲醛空氣的凈化量是傳統活性炭的300多倍 ,而且是分解甲醛,不是活性炭成分濾網,不是類似活性炭的吸附。
它采用的是 催化劑凈化技術(室溫催化) 。其原理,是采用非碳基材料、HEPA濾網、空氣魔矽(新型納米多孔二氧化矽凝膠材料)的三重凈化技術催化分解甲醛。 透過「碰撞、攔截和擴散」這3種機制中的一種進行捕獲,並透過範德瓦爾斯力 、靜電重力和毛細管作用,粘附到過濾纖維上,以「吸附+分解」進行除菌消毒、除甲醛。
「瘋狂的挑戰 」檢測實驗中,新頤小白3.0在第三方CMA檢測機構中挑戰安全標準3000倍總量甲醛, 在30立方的試驗艙裏加入甲醛總重量378.6毫克 ,攪和均勻以後的實驗艙 甲醛濃度是12.62毫克/立方米,僅需25分鐘就可凈化降到0.09毫克/立方米以下 。
https://www.zhihu.com/video/1697277138997301248濾網具有高效催化分解甲醛的特性,去除甲醛1500毫克,效能僅下降4.3%,可謂:除醛更徹底、壽命更長久。
最近我整理了市面上一些熱銷款,不泛也有得過 科技創新 空凈產品「南山獎」 的品牌,比如 新頤小白、A.O.史密斯 等。
很多時候,咱們挑選空氣凈化器會更偏於品牌、機器的效能參數,譬如: CADR值與CCM值高不高啊、靜音效果怎樣(放兒童房或臥室會不會影響睡眠)、搬運輕不輕便(能否手提、重量怎樣、有沒有萬向輪 )、額定功率高不高(功率越高、凈化能效值不高,就越耗電)、特色功能(能語音控制、APP遠端控制、可選裝加濕盒子、有負離子功能) ,也有第三方檢測報告佐證,就是說凈化效率是有第三方檢測機構 驗證,但是往往忽略了凈化方式與原理,忽略品質口碑(是否拿過 南山獎、九星認證 )。
篇幅有限,最近我匯總了5類常見空氣凈化類別(如 負離子凈化技術、催化劑凈化技術、胺基酸凈化技術 、活性炭吸附法 技術、靜電凈化技術 等),更多詳細維度分析,感興趣的知友也可看: